UA64739C2 - Спосіб одержання оцтової кислоти - Google Patents

Спосіб одержання оцтової кислоти Download PDF

Info

Publication number
UA64739C2
UA64739C2 UA99084483A UA99084483A UA64739C2 UA 64739 C2 UA64739 C2 UA 64739C2 UA 99084483 A UA99084483 A UA 99084483A UA 99084483 A UA99084483 A UA 99084483A UA 64739 C2 UA64739 C2 UA 64739C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
acetic acid
column
reactions
carbonylation
carbon monoxide
Prior art date
Application number
UA99084483A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Боділ Фосс
Original Assignee
Хальдор Топсее А/С
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хальдор Топсее А/С filed Critical Хальдор Топсее А/С
Publication of UA64739C2 publication Critical patent/UA64739C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/10Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide
    • C07C51/12Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide on an oxygen-containing group in organic compounds, e.g. alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/43Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation
    • C07C51/44Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation by distillation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Спосіб одержання і очищення оцтової кислоти карбонілюванням метанолу, диметилового ефіру або їх реакційноздатних похідних в ректифікаційній колоні, що містить гомогенну каталітичну систему.

Description

Даний винахід стосується способу одержання оцтової кислоти реакційною дистиляцією в процесі карбонілювання метанолу (МеонН) та/або диметилового ефіру (ДМЕ).
Зокрема, винахід стосується поліпшеного способу одержання оцтової кислоти із метанолу, ДМЕ або суміші цих сполук у гомогенній каталітичній системі, яка міститься в дистиляційній колоні.
Каталізатором може бути будь-який гомогенний каталізатор карбонілювання, який розчиняється у реакційному середовищі.
Звичайний синтез оцтової кислоти проводять гомогенним шляхом, у якому метанол карбонілюють у рідині, каталітичному середовищі, яке міститься в реакторі змішування. Похідні метанолу, такі як метилацетат і диметиловий ефір можуть бути використані замість або в сполученні з метанолом.
Монооксид вуглецю звичайно вводять у нижню частину реактора і розподіляють у рідині. Каталітична система містить один або більше металів групи МІ, переважно родій або іридій і галогенний промотор, наприклад, метилиодид (Меї).
Крім основної реакції (1), у реакційному середовищі проходять і інші реакції. Найбільш переважними з них є: меонНесСоНоАс ОП)
НгоСО:НаСо» (2) (снз)ОонНнго-2снНзОон (3)
СНзОонНяНІ-НгОС НЗзі (4) снОонНнснІіСоон-СснІСООсСНІнНгО (5)
У даному процесі також синтезується незначна кількість вищих кислот, у першу чергу, пропіонової кислоти.
Присутність води є істотним фактором для стабілізації каталітичної системи. Для зниження концентрації води в реакційне середовище можуть бути додані, так називані, стабілізатори. Для збереження активності каталітичної системи потрібен надлишок монооксиду вуглецю, і монооксид вуглецю, який не прореагував, видувають із рідкого реакційного середовища у верхній частині реактора. Потік монооксиду вуглецю (їі інертних газів і водню, що утворився по реакції (2)) виносить із рідини фракцію летючих сполук, які відокремлюють і повертають у реакційну зону.
Отриману оцтову кислоту виділяють із реактора в потоці рідкого продукту і відокремлюють від реакційного середовища, яке містить каталізатор, випаровуванням у випарній колоні із низхідним потоком, що працює під тиском нижчим, ніж тиск у реакторі, звичайно біля 1-2 бар. Рідину з випарної колони, що містить каталізатор на основі металу групи МІЇЇ, повертають у реактор за допомогою насоса.
Тому що оцтова кислота є найменш летючою сполукою у середовищі, що випаровується, виділення отриманої оцтової кислоти неминуче призводить до небажаного випаровування більш летючих сполук, які також знаходяться у випаровуваному середовищі, таких як вода, метилиодид, метилацетат, йодистий водень і метанол, що не прореагував, і диметиловий ефір.
Для відділення цих компонентів із низхідного потоку продукту реакційної зони, їх відокремлюють у декількох дистиляційних колонах і абсорберах, і повертають у реакційну зону.
Процес відокремлення в низхідному потоці включає, власне кажучи, три стадії. 1. Метилиодид і йодистий водень відокремлюють у головних погонах колони і повертають у реактор. 2. Воду, метилацетат, а також метилйодид і йодистий водень, які залишилися, відокремлюють у колоні дегідратації і повертають у реактор.
З. Пропіонову кислоту і фракцію оцтової кислоти добувають із тяжких погонів колони, із яких також виділяють оцтову кислоту.
В абсорбційній системі відокремлюють різні дистилятні гази від метилиодиду.
У колоні дегідратації безперервно утворюється йодистий водень в результаті гідролізу метилиодиду (рівняння 4). У підсумку це призводить до утворення азеотропу йодистий водень/вода/оцтова кислота. Цей азеотроп може бути дисоційований додаванням у колону дегідратації невеликої кількості метанолу.
У підсумку потоки сполук, що виходять, отриманих у результаті синтезу оцтової кислоти і очищення, являють собою монооксид вуглецю, що не прореагував, (плюс гази) і оцтову кислоту (плюс побічні продукти).
Той факт, що оцтова кислота є найменш летючою сполукою у реакційній суміші, призводить до зниження економічності процесу через значне споживання енергії і капіталовкладень у звичайний процес.
У процесі даного винаходу найменш летюча оцтова кислота добувається з низу дистиляційної колони, у той час як монооксид вуглецю, що не прореагував, добувається з верха колони. Реагенти реакційного середовища, що залишилися, або продукти, що знаходяться в хімічній рівновазі залишаються усередині дистиляційної колони, забезпечуючи одночасне утворення і очищення оцтової кислоти усередині дистиляційної колони. Відповідно, даний винахід представляє спосіб одержання оцтової кислоти, що включає стадії: а) карбонілювання метанолу, ДМЕ або їх реакційноздатних похідних у розчині, який містить гомогенний каталізатор, активний при карбонілюванні;
Б) одночасний відбір компонентів, які беруть участь у даних реакціях, і добування основної частини монооксиду вуглецю, що не прореагував, водню і інертних газів, не торкаючись інших сполук, що беруть участь у даних реакціях; і с) одночасно зі стадією (Б) відгін оцтової кислоти від, принаймні, частини компонентів, що залишилися, які беруть участь у даних реакціях, і повторне додавання відділених таким чином від оцтової кислоти компонентів, що залишилися, і які беруть участь у даних реакціях, на стадії карбонілювання.
Перевагою даного винаходу є те, що оцтову кислоту ефективно виділяють із реакційної зони за допомогою процесу реакційної дистиляції, використовуючи її низьку летючість.
Даний винахід більш докладно описаний на представленій далі схемі, де на фіг. представлена схема процесу даного винаходу.
Шар тарілок, який містить рідину з каталізатором, є реакційною зоною. Каталізатор, який розчинений у реакційному середовищі, утримується в реакційній зоні за допомогою розташованих по всій окружності колони насосів: уся рідина, що стікає в нижню частину реакційної зони добувається (потік 30) і повертається на верхню тарілку.
Тарілка насподі колони наповняється рідиною (основний байпас 40) із тарілки, що знаходиться над реакційною зоною. Необов'язковий потік 50 (байпас 2), який містить більшу кількість води, ніж потік 40, що поступає з тарілки, яка знаходиться вище основного байпаса 40, слугує для збереження бажаної концентрації води в реакційній зоні. Потік 50 випаровується таким чином, що насиченість водою утворюється в реакційній зоні, але не утворюється в зоні ректифікації оцтової кислоти, яка знаходиться нижче реакційної зони.
Конденсатор у верхній частині колони знижує інтенсивність віддувки високо летючого метилиодиду.
Шар тарілок нижче реакційної зони використовується для відокремлення оцтової кислоти і вищих кислот від компонентів, що залишилися.
Монооксид вуглецю і насичені киснем вихідні суміші вводять нижче реакційної зони. Коли реагенти проходять шар тарілок, що містять каталізатор, вони перетворюються в оцтову кислоту. Надлишок монооксиду вуглецю слугує для збереження достатнього тиску монооксиду вуглецю над каталітичною рідиною і далі для виносу синтезованого продукту (і інших сполук, утворених в результаті реакцій в умовах рівноваги рідина-рідина), що випаровується у верхній частині колони з реакційної зони. Монооксид вуглецю добувають із верхньої частини колони разом із невеликою кількістю метилиодиду. Компоненти, що залишилися, добувають у вигляді рідкого потоку (основний байпас 1, потік 40) і переносять у нижню частину колони. У нижній частині колони оцтову кислоту (потік 60) добувають разом із вищими кислотами, у той час як компоненти з більш високою летючістю повертають у реакційну зону.
З верхньої частини колони розділений потік (потік 70) монооксиду вуглецю, який не прореагував, необов'язково пропускають через ресайкл-компресор і змішують із свіжим монооксидом вуглецю (потік 10).
Здувку монооксиду вуглецю (потік 80) очищають від метилиодиду в абсорбері, і метилиодид повертають у дистилляційну колону.
З нижньої частини колони оцтова кислота, яка містить вищу кислоту, (потік 60), може бути спрямована в так називаний важкий погон колони звичайним способом.
Колона працює при 25-40кг/см7. Температура в колоні від 150 до 280"С в реакційній зоні і в нижній частині колони, у той час як у верхній частині колони робоча температура знаходиться в інтервалі від температури конденсатора до приблизно 2002С.
Мольне співвідношення потоків 10 і 20 може складати 1,2:1-2:11. Мольне співвідношення потоків 10 і домішки 70 повинно бути таким, щоб забезпечувати парціальний тиск моноокису вуглецю, принаймні, 1Ткг/см2, переважно понад 5кг/смг у реакційній зоні колони. Мольне співвідношення між об'єднаними потоками 10 і 70 і об'єднаними потоками 20, 40 і 50 складає від 0,5:1 до 3:11. Мольне співвідношення між потоками 30 і об'єднаними потоками 10, 20, 40, 50 і 70 складає від 0,5:1 до 21.
Мольне співвідношення між потоками 40 і 60 складає від 2:1 до 10:1.
Тепло реакції, що виділяється в результаті високо екзотермічного процесу знімають і, наприклад, регенерують у паровому котлі, нагрітим потоком, що перекачується насосом (потік 30).
Перевагою даного винаходу є те, що реакційна дистиляційна колона заміняє декілька одиниць устаткування, використовуваних у звичайному процесі, таких як реактор карбонілювання, що перемішується, випарник, колона для головних погонів, колона дегідратації, І Р абсорбери, насоси і труби.
Другою перевагою даного винаходу є те, що розчин каталізатора, на противагу відомим процесам не піддається миттєвому випаровуванню. Миттєве випаровування, яке проводиться у звичайних процесах, призводить до значного зниження парціального тиску монооксиду вуглецю, піддаючи каталізатор дезактивації і осадженню, як описано, наприклад, у Європейських патентах ЄР 55,618, 161,874 і 250,189.
Миттєве випаровування, яке використовується у звичайному способі може також призвести до утворення туману у випарній колоні, внаслідок чого утворюються маленькі крапельки, що містять каталізатор, які виносяться низхідним потоком дистиляційної системи. Спосіб даного винаходу виключає втрату каталізатора, пов'язану з миттєвим випаровуванням.
Для економічності процесу істотним є збереження втрати родієвого каталізатора на мінімальному рівні, тому що родій є досить дорогим продуктом.
Ще однією перевагою даного винаходу є те, що йодистий водень не буде накопичуватися в колоні, тому що насичену киснем вихідну суміш (потік 20) вводять у дистиляційну колону на стадії, що виключає критичний ліміт води в колоні, при якому йодистий водень звичайно накопичується через дисоціацію утвореного азеотропу. При введенні насиченої киснем вихідної суміші в шар тарілок, що знаходиться нижче реакційної зони, йодистий водень ефективно перетворюється в метилиодид у присутності метанолу.
Якщо необхідна концентрація води є низькою, швидкості внутрішнього потоку рідини і потоку монооксиду вуглецю відносно низькі.
Якщо необхідна концентрація води висока, потрібна більша кількість монооксиду вуглецю, який рециркулює і, переважно, використовують вторинний байпас, який більше насичений водою в порівнянні з байпасом 1 (потік 50). Кількість тарілок, що знаходяться нижче реакційної зони, повинна бути відповідно збільшена для досягнення належного поділу.
При високих швидкостях внутрішніх потоків потрібна подача тепла приблизно 0,8Гкал/мтТ НоОАс (що дорівнює еквівалентному значенню, використовуваному у звичайному процесі синтезу оцтової кислоти), у той час як при низьких значеннях швидкостей внутрішніх потоків, потреби подачі тепла значно зменшуються або навіть стають небажаними.
Конденсатор бе (во) с пет ай | онтзенокююе б),
Со ресайкл- -- компресор 2ШО- І. Приймач зрошувапьної фракції
І ши нини ( ---- - Повернення Ме! їх - Насос для зрошування колони - шини Го
Випарник | ш. ши А (5) о - ДИ - ( к« « - Круговий насос зв) Паровий котел
Необот'я | З-- вий ною (Б) а
СО вихідна аконий ( ву -к-- - - - 2 Фе) 5 суміш | ів) байнас - сет - ЛО ай Насос кругового насоса ш Ї шини Одоновнний байпас
МООНІДМЕ водна вихідна суміш (го) ши - ю(фЧШЩщ0- 6 7 - Ж « Й т ь«- Я -хжь- |. т 27 Ребойпер
Оцтова кислота у важкий погон (бо )
Фіг.

Claims (4)

1. Спосіб одержання оцтової кислоти, який відрізняється тим, що включає стадії: а) карбонілювання метанолу, диметилового ефіру або їх реакційноздатних похідних у розчині, що містить гомогенний каталізатор, активний при карбонілюванні, Б) одночасний відбір компонентів, які беруть участь у реакціях, і добування основної частини монооксиду вуглецю, що не прореагував, водню і інертних газів, не торкаючись інших сполук, що беруть участь у реакціях, і с) одночасно зі стадією (Б) відгін оцтової кислоти від, принаймні, частини компонентів, що залишилися, які беруть участь у даних реакціях, і повторне додавання відокремлених таким чином від оцтової кислоти компонентів, що залишилися, які беруть участь у даних реакціях, на стадію карбонілювання.
2. Спосіб згідно з п. 1, який відрізняється тим, що одночасні стадії (Б) і (с) проводять при тому ж тиску, що і стадію (а).
3. Спосіб згідно з п. 2, який відрізняється тим, що одночасні стадії проводять у ректифікаційній колоні.
4. Спосіб згідно з п. 1, який відрізняється тим, що використовують каталітичну систему, що містить, принаймні, один елемент металу групи МІ.
UA99084483A 1998-08-06 1999-08-04 Спосіб одержання оцтової кислоти UA64739C2 (uk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9545798P 1998-08-06 1998-08-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA64739C2 true UA64739C2 (uk) 2004-03-15

Family

ID=22252120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA99084483A UA64739C2 (uk) 1998-08-06 1999-08-04 Спосіб одержання оцтової кислоти

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6175039B1 (uk)
EP (1) EP0978501B9 (uk)
JP (1) JP2000063319A (uk)
KR (1) KR100339856B1 (uk)
CN (1) CN1135217C (uk)
AT (1) ATE261426T1 (uk)
AU (1) AU754293B2 (uk)
CA (1) CA2279061A1 (uk)
DE (1) DE69915417T2 (uk)
ES (1) ES2216385T3 (uk)
TW (1) TW474911B (uk)
UA (1) UA64739C2 (uk)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6596781B1 (en) 2002-05-02 2003-07-22 Chevron U.S.A. Inc. Integrated process for preparing Fischer-Tropsch products and acetic acid from synthesis gas
RU2326106C2 (ru) 2002-10-11 2008-06-10 Акцо Нобель Н.В. Способ получения монохлоруксусной кислоты
JP4489487B2 (ja) * 2004-04-02 2010-06-23 ダイセル化学工業株式会社 ヨウ化水素の分離方法
JP4732743B2 (ja) * 2004-12-06 2011-07-27 ダイセル化学工業株式会社 蒸留方法
CN100363321C (zh) * 2005-12-29 2008-01-23 西南化工研究设计院 甲醇低压羰基合成醋酸工艺中的精馏方法
US8530696B2 (en) 2010-09-24 2013-09-10 Celanese International Corporation Pump around reactor for production of acetic acid
US8637698B2 (en) 2010-11-19 2014-01-28 Celanese International Corporation Production of acetic acid with an increased production rate
US8563773B2 (en) 2010-12-16 2013-10-22 Celanese International Corporation Eductor-based reactor and pump around loops for production of acetic acid
KR102125805B1 (ko) 2020-03-24 2020-06-23 주식회사 엠케이 링 기어용 링 제조방법 및 그로써 제조된 링 기어용 링

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4102922A (en) * 1974-12-30 1978-07-25 Monsanto Company Purification of carbonylation products
DE3170215D1 (en) 1980-12-29 1985-05-30 Monsanto Co Carbonylation process employing a catalyst stabilised in soluble form
CA1228867A (en) 1984-05-03 1987-11-03 G. Paull Torrence Methanol carbonylation process
CA1299195C (en) * 1986-06-16 1992-04-21 G. Paull Torrence Addition of hydrogen to carbon monoxide feed gas in producing acetic acid by carbonylation of methanol
AU639630B2 (en) * 1991-01-28 1993-07-29 Celanese International Corporation Removal of carbonyl impurities from carbonylation process stream
US5502243A (en) * 1992-04-15 1996-03-26 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrocarbonylation of dimethyl ether
US5334755A (en) * 1992-04-24 1994-08-02 Chiyoda Corporation Process for the production of acetic acid from methanol and carbon monoxide using supported rhodium catalyst
DK40796A (da) * 1996-04-10 1997-10-11 Haldor Topsoe As Fremgangsmåde til fremstilling af eddikesyre
JPH1067700A (ja) * 1996-08-27 1998-03-10 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 酢酸の製造方法
US5831120A (en) * 1996-11-19 1998-11-03 Watson; Derrick John Process for the production of acetic acid

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000017096A (ko) 2000-03-25
EP0978501B1 (en) 2004-03-10
TW474911B (en) 2002-02-01
DE69915417T2 (de) 2005-01-27
DE69915417D1 (de) 2004-04-15
CA2279061A1 (en) 2000-02-06
ATE261426T1 (de) 2004-03-15
CN1247852A (zh) 2000-03-22
CN1135217C (zh) 2004-01-21
US6175039B1 (en) 2001-01-16
KR100339856B1 (ko) 2002-06-05
ES2216385T3 (es) 2004-10-16
JP2000063319A (ja) 2000-02-29
AU4341299A (en) 2000-03-02
EP0978501B9 (en) 2004-10-06
AU754293B2 (en) 2002-11-14
EP0978501A1 (en) 2000-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0159775B1 (ko) 비닐 아세테이트의 분리법
RU2151140C1 (ru) Способ очистки карбоновой кислоты
RU2505523C2 (ru) Способы получения уксусной кислоты
MX2010011852A (es) Metodo y aparato para carbonilacion de metanol con corriente de vaporizacion enriquecida con acido acetico.
EP0665210B2 (en) Process for producing acetic anhydride alone or both of acetic anhydride and acetic acid
KR102355059B1 (ko) 아세트산 제조 유닛에서 오프가스를 처리하기 위한 방법 및 장치
UA64739C2 (uk) Спосіб одержання оцтової кислоти
US5631396A (en) Process for continuously producing dimethyl carbonate
KR102397805B1 (ko) 아세트산 생산 방법
JP2004091484A (ja) シュウ酸ジアルキルの製法
CS198231B2 (en) Method of the partial separation of water from gas mixture arising in vinyl acetate preparation
JP4175166B2 (ja) 炭酸ジアルキルの製造方法
JP2004107336A (ja) シュウ酸ジアルキルの製造法
KR20170039098A (ko) 프로세스
JP4306320B2 (ja) 炭酸ジアルキルの製造法
JP6663436B2 (ja) 酢酸の製造方法
JPS6213933B2 (uk)
TWI701234B (zh) 醋酸之製造方法
JPH10237009A (ja) ギ酸メチルからの酢酸の製造方法
KR20230019134A (ko) 아세트산의 생성 및 정제
WO2020008503A1 (ja) 酢酸の製造方法
RU2120434C1 (ru) Способ получения винилацетата